정선용·정윤석 아주대 의과대학 의학유전학과 교수팀과 내분비대사내과 교수팀은 호서대, 한국생명공학연구원, 국립보건연구원과의 공동연구를 통해 ‘UBAP2(ubiquitin-associated protein 2)’ 유전자가 뼈 항상성 유지에 중요한 역할을 하는 것을 밝혔다.

골다공증은 골강도의 감소로 인해 골절의 위험성이 증가하는 골격계 질환으로, 유전적·환경적 요인 등의 복잡한 원인으로 발생한다. 골다공증은 여성에서 높은 유병율(60대 이상 10명 중 4명이 환자)을 보이며, 대퇴골 골절의 경우 사망률이 20%에 이르는 등 삶의 질을 급격히 떨어뜨린다. 

연구팀은 골다공증 환자의 혈액 샘플을 활용해 현재 임상에서 사용하고 있는 대표적인 뼈 형성 바이오마커 Osteocalcin(OCN)과 UBAP2의 진단 특이도와 민감도를 비교분석한 결과, UBAP2가 골다공증 진단에 매우 유용한 바이오마커임을 증명했다. 이에 UBAP2와 OCN을 동시에 사용한다면 매우 정확한 골다공증 진단이 가능할 것으로 기대된다고 연구팀은 말했다.

연구팀은 UBAP2의 유용성을 밝히기 위해 in vivo(생체 내) in vitro(생체 외) 연구도 함께 진행했다.

한국국립보건원 주관으로 구축한 KARE(Korean Association Resource) 코호트에 등록된 여성 2,666명의 유전정보·역학정보·임상정보를 이용해 UBAP2 유전자의 rs2781 SNP(단일염기다형성)가 골다공증·골밀도와 긴밀하게 연관이 있음을 밝혔다. 

또 마우스(쥐)와 제브라피시(물고기)를 이용한 동물실험에서 골세포에 UBAP2 유전자의 발현을 억제했을 때 뼈 이상 형성을 확인했으며, 폐경 후 여성 골다공증 환자군과 정상 대조군의 골수 샘플을 비교한 결과, 골다공증 환자에서 UBAP2의 발현이 현저히 감소돼 있음을 밝혔다. 

정선용 교수는 “대규모 한국인 유전체·역학 자료와 환자 샘플을 활용한 다기관 연구를 통해 UBAP2가 골대사 조절을 통해 뼈 항상성 유지에 중요한 역할을 하는 유전자임을 규명했다”고 밝혔다.

또 “특히 유전체 연관성 분석과 in vitro, in vivo 기능연구를 통해 바이오마커로서 UBAP2의 우수성을 밝힘으로써 앞으로 임상에서 골다공증의 정확한 진단과 치료제의 효과를 평가하는 데 매우 유용하게 사용될 것으로 기대한다”고 덧붙였다.

한편 이번 연구는 6월 국제 학술지 Nature Communications(IF 16.6)에 ’UBAP2 plays a role in bone homeostasis through the regulation of osteoblastogenesis and osteoclastogenesis(UBAP2는 조골세포 및 파골세포 생성 조절을 통해 뼈 항상성 유지에 중요한 역할을 담당한다)‘란 제목으로 게재됐다.